(57)【要約】【課題】氷上・雪上性能を大幅に向上するとともに、重荷重用タイヤとして要求される耐摩耗性を確保することができる重荷重用スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物を提供する。【解決手段】ネオジウム系触媒を用いて重合されたブタジエンゴムであって、シス−１，４結合含有量が９５％以上かつビニル基含有量が１．８％以下であるブタジエンゴム２０〜８０重量％と、天然ゴム及び／又はイソプレンゴム８０〜２０重量％と、を含有するゴム成分１００重量部に対し、植物性粒状体を１〜３０重量部含有する重荷重用スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネオジウム系触媒を用いて重合されたブタジエンゴムであって、シス−１，４結合含有量が９５％以上かつビニル基含有量が１．８％以下であるブタジエンゴム２０〜８０重量％と、
天然ゴム及び／又はイソプレンゴム８０〜２０重量％と、
を含有するゴム成分１００重量部に対し、
植物性粒状体を１〜３０重量部含有する
ことを特徴とする重荷重用スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。
【請求項２】
請求項１記載のゴム組成物をトレッド部に用いた重荷重用スタッドレスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックやバスなどの重荷重用タイヤであって、氷雪路走行に使用されるスタッドレスタイヤにおいて、そのトレッド部を形成するゴム組成物として用いられるトレッドゴム組成物およびそれを用いた重荷重用スタッドレスタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、氷雪路走行に使用されるスタッドレスタイヤ用のトレッドゴムには、優れた氷上・雪上性能が要求される。従来、これらの性能を向上するために、次のような方策が考えられている。
【０００３】
（１）トレッドゴム組成物に硬質粒状体を配合し、トレッド表面から突出させることにより、氷路面を引っ掻く作用を向上させる。
【０００４】
（２）トレッドゴム組成物に発泡剤を配合し、加硫中に発泡させることによりトレッドゴムを多孔質として、氷表面の水膜を吸収する。
【０００５】
（３）トレッドゴムの低温での硬度を低く変形を容易にすることにより、接地面積を多くして凝着摩擦力を向上させる。
【０００６】
（４）シリコーンなどの撥水剤を配合し、トレッドゴムの撥水性を高めてトレッド表面に付着する水を除去する。
【０００７】
例えば、上記（１）に関する技術として、下記特許文献１，２には、種子の殻や果実の核などの植物性粒状体をスタッドレスタイヤのトレッド用ゴム組成物に配合する技術が開示されている。
【０００８】
また、上記（３）に関する技術として、下記特許文献３には、シス−１，４結合含有量が９０％以上、分子量分布が２．３以下で、かつビニル基含有量が１．８％以下であるネオジウム系触媒を用いて重合されたブタジエンゴムを３０〜８０重量部と、他のジエン系ゴムを７０〜２０重量部をゴム成分として含むスタッドレス配合ゴム組成物が提案されている。
【０００９】
これら従来の方策を用いると、確かに氷上・雪上性能の向上は見込めるが、近年の高度な氷上・雪上性能の要求を満足することはできず、また、トラックやバス向けの重荷重用タイヤとして特に必要な破壊特性、耐摩耗性などの特性に悪影響を及ぼす欠点もある。
【特許文献１】特開平１０−７８４１号公報。
【特許文献２】特開平８−３３３４８６号公報。
【特許文献３】特開２００２−３０９０３８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、氷上・雪上性能を大幅に向上するとともに、重荷重用タイヤとして要求される耐摩耗性を確保することができる重荷重用スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物、およびそれを用いた重荷重用スタッドレスタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、スタッドレスタイヤ用トレッドゴムとして低温での柔軟性を考慮し、一般に使用されるブタジエンゴムの特性に着目してシス−１，４結合含有量とビニル基含有量を特定化するとともに、ネオジウム系触媒を用いて重合したものを用いることとし、更に硬質粒状体として植物性粒状体と併用することにより、氷上・雪上性能を大幅に向上すると同時に、重荷重用タイヤとして特に必要な耐摩耗性も改良できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、ネオジウム系触媒を用いて重合されたブタジエンゴムであって、シス−１，４結合含有量が９５％以上かつビニル基含有量が１．８％以下であるブタジエンゴム２０〜８０重量％と、天然ゴム及び／又はイソプレンゴム８０〜２０重量％と、を含有するゴム成分１００重量部に対し、植物性粒状体を１〜３０重量部含有することを特徴とする重荷重用スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物に関するものである。
【００１３】
また、本発明は、かかるゴム組成物をトレッド部に用いた重荷重用スタッドレスタイヤに関するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記した特定のブタジエンゴムと植物性粒状体とを併用することにより、近年の高度な氷雪上性能の要求に応えることができるとともに、重荷重用タイヤとして特に必要な耐摩耗性も改良することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。
【００１６】
本発明のゴム組成物において、ゴム成分として使用されるブタジエンゴムは、ネオジウム系触媒を用いて重合されたものであって、シス−１，４結合含有量が９５％以上かつビニル基含有量が１．８％以下であるブタジエンゴムである。
【００１７】
シス−１，４結合含有量が９５％以上であるハイシスタイプのブタジエンゴムであると、特定の低温領域においてポリマーが結晶化してゴム弾性率が上昇することを抑えることができ、低温での柔軟性を保持するため、氷上・雪上性能を向上させることができる。また、シス−１，４結合含有量が高いので、耐摩耗性も良好である。かかるブタジエンゴムのシス分の結晶化はビニル基により阻害されるため、ビニル基含有量は１．８％以下である必要がある。ビニル基含有量は１．０％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５％以下である。また、シス−１，４結合含有量は９７％以上であることがより好ましい。なお、これらシス含有量及びビニル含有量は、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）を用いて測定される値である。
【００１８】
前記ブタジエンゴムは、上記した特定のミクロ構造を有するとともに、ネオジウム系触媒を用いて重合されるものであることが必要である。一般にゴム組成物に植物性粒状体を添加すると耐摩耗性が低下するが、ネオジウム系触媒で重合したブタジエンゴムに添加した場合、従来一般的なコバルト系触媒で重合したブタジエンゴムに添加した場合に比べて、その下げ幅を抑えることができ、耐摩耗性を高レベルに維持することができる。ネオジウム系触媒としては、ネオジウム単体、ネオジウムと他の金属類との化合物、及び有機化合物が挙げられ、例えば、ＮｄＣｌ３、Ｅｔ−ＮｄＣｌ２等が具体例として挙げられる。
【００１９】
本発明のゴム組成物におけるゴム成分は、上記ブタジエンゴム２０〜８０重量％と、天然ゴム及び／又はイソプレンゴム８０〜２０重量％とのブレンドゴムからなる。ブタジエンゴムの配合比率が２０重量％未満では、上記した特有の作用効果が十分発揮されない。なお、本発明の効果を損なわない範囲内で、上記ブタジエンゴム、天然ゴム及びイソプレンゴム以外の他のジエン系ゴムを配合することもできる。
【００２０】
本発明のゴム組成物に使用される植物性粒状体としては、氷の硬さより硬い、換言すればモース硬度が２以上である胡桃、椿などの種子の殻、あるいは桃、梅などの果実の核を公知の方法で粉砕して粒状体にしたものが用いられる。該植物性粒状体の粒径は特に限定されないが、１００〜６００μｍのものが好ましく用いられる。
【００２１】
また、該植物性粒状体としては、ゴム接着性改良剤で表面処理されたものを用いてもよく、かかる表面処理されたものと表面処理されていないものとを混合して使用することもできる。ゴム接着性改良剤としては、レゾルシン・ホルマリン樹脂初期縮合物とラテックスの混合物を主成分とするものが好ましいものとして挙げられる。該混合物は、例えば、レゾルシン１モルに対しホルマリン又はヘキサメチレンアルデヒド１〜２モルの比率で両者を水に溶解し、少量の苛性ソーダ又は苛性カリ水溶液を添加して熟成し、得られたレゾルシン・ホルマリン樹脂初期縮合物を、天然ゴムラテックスまたはジエン系ゴムラテックスあるいは両者の混合物に、固形分換算でラテックス１００重量部に対し１０〜８０重量部の比率で添加混合したものである。
【００２２】
上記植物性粒状体は、ゴム成分１００重量部に対して１〜３０重量部配合されるが、配合量が１重量部未満では、氷雪上性能についてその添加効果を充分に発揮することができない。より好ましい配合量は、ゴム成分１００重量部に対して２〜１０重量部である。
【００２３】
本発明のゴム組成物には、上記した成分の他に、カーボンブラックなどの補強性充填剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤など、重荷重用タイヤのトレッドゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。
【００２４】
上記カーボンブラックは、重荷重用タイヤとして要求される高度な耐摩耗性を確保するために、窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡが８０〜１３０ｍ２／ｇであるものが好ましく用いられる。なお、カーボンブラックは、ゴム成分１００重量部に対して４０〜６０重量部配合されることが好ましい。
【００２５】
以上よりなる本発明の重荷重用スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物は、トラックやバスなどの重荷重用スタッドレスタイヤのトレッド部のためのゴム組成物として用いられ、常法に従い加硫成形することにより、該トレッド部を形成することができる。そして、このゴム組成物からなるトレッド部であると、上記した特定のブタジエンゴムと植物性粒状体を組み合わせて用いたことにより、氷上・雪上性能を大幅に向上すると同時に、重荷重用タイヤとして特に必要な耐摩耗性も改良することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２７】
ブタジエンゴムとしては、下記表１に示すＢＲ−１〜６の６種類のポリブタジエンを用いた。
【表１】
2005344000.tif 000002
【００２８】
バンバリーミキサーを使用し、下記表２に示す配合に従い、重荷重用スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物を調製した。表２中のＮＲは、天然ゴム（ＲＳＳ３号）である。また、胡桃殻粒状体Ａは、表面処理していない粒径１００〜２００μｍの胡桃殻粒状体であり、胡桃殻粒状体Ｂは、レゾルシン・ホルマリン樹脂初期縮合物とラテックスの混合物を主成分とするゴム接着性改良剤で表面処理された粒径２００〜３００μｍの胡桃殻粒状体である。
【００２９】
各ゴム組成物には、共通配合として、カーボンブラック（東海カーボン製「Ｎ２２０」（Ｎ２ＳＡ＝１２６ｍ２／ｇ））５０重量部、亜鉛華（三井金属製「亜鉛華１号」）３重量部、ステアリン酸（日本油脂製）３重量部、老化防止剤（モンサント製「６ＰＰＤ」）１重量部、硫黄（四国化成製）２重量部、加硫促進剤（三新化学製「ＴＢＢＳ」）１重量部を配合した。
【００３０】
得られた各ゴム組成物について、３００％モジュラス、破断強度、破断伸び、耐摩耗性、氷路面制動性能を評価した。各評価方法は次の通りである。
【００３１】
・３００％モジュラス、破断強度、破断伸び：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠した引張試験により測定し（ダンベル状３号形）、比較例１の値を１００とした指数で表示した。この値は１００に近いほど、コントロールである比較例１と同じタイヤ基本性能を有することを意味する。
【００３２】
・耐摩耗性：ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠して測定し（ランボーン。標準条件：スリップ率３０％、負荷荷重４０Ｎ、落砂量２０ｇ／分）、比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほど耐摩耗性に優れることを示す。
【００３３】
・氷路面制動性能：トラックバス用１１Ｒ２２．５サイズの試作タイヤを作製し、トラックに装着して、氷路面上で３０ｋｍ／ｈ走行から急ブレーキをかけて、停車位置までの距離を測定した。その逆数を制動性能として比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほど氷上性能に優れることを示す。
【表２】
2005344000.tif 000003
【００３４】
結果は表２に示すとおりであり、比較例１〜３を対比すると明らかなように、ブタジエンゴムの触媒がネオジウム以外のものでは、ブタジエンゴムの性状の違いは、耐摩耗性、氷上性能の差に表れなかった。また、胡桃殻粒状体を配合していない比較例４，５では、破壊特性、耐摩耗性は向上するが、氷上性能は不十分であった。これに対し、ネオジウム触媒で重合した特定のブタジエンゴムと胡桃殻粒状体を併用した実施例１〜３では、耐摩耗性、氷上性能ともに高レベルで向上していた。特に、コバルト触媒で重合したブタジエンゴムの場合、比較例１と４とを対比すると明らかなように、胡桃殻粒状体を配合することによって耐摩耗性が大幅に低下していたが、ネオジウム触媒で重合したブタジエンゴムの場合、実施例３と比較例５とを対比すると分かるように、胡桃殻粒状体を配合することによる耐摩耗性の下げ幅が小さく、これにより、本発明特定のブタジエンゴムと植物性粒状体との併用による有利な効果が認められた。